Pengaruh saiz zarah yang berbeza penapis molekul pada aplikasi

Pengaruh saiz zarah yang berbeza penapis molekul pada aplikasi.

Ayak molekul adalah sejenis aluminosilikat terhidrat dengan fungsi menyaring molekul. Ia mempunyai banyak liang dengan saiz liang yang seragam dan pori-pori yang tersusun rapi dalam strukturnya. Molekul yang berbeza boleh diasingkan mengikut saiz liang yang berbeza. Penapis molekul dengan saiz liang yang berbeza boleh menapis molekul yang berbeza saiz dan bentuk. Sebagai contoh, ayak molekul 3A hanya boleh menjerap molekul yang lebih kecil daripada 0.3nm, ayak molekul 4A hanya boleh menjerap molekul yang lebih kecil daripada 0.4nm, dan ayak molekul 5A hanya boleh menjerap molekul yang lebih kecil daripada 0.5nm. Oleh itu, apabila memilih penapis molekul, jenis penapis molekul yang sesuai harus dipilih mengikut saiz dan bentuk bahan sasaran yang akan diasingkan, untuk mencapai kesan penyaringan yang terbaik.

Saiz zarah ayak molekul sfera biasa ialah 4*8 mesh (φ3-5mm), 8*12 mesh (φ1.6-2.5mm), 10*18 mesh (diameter 1-2mm). Saiz zarah penapis molekul merujuk kepada diameter zarah penapis molekul, yang mempunyai pengaruh penting ke atas penggunaan penapis molekul. Artikel ini memperkenalkan pengaruh saiz zarah yang berbeza bagi penapis molekul pada aplikasi dari aspek berikut:

1. Prestasi penjerapan (kadar pemindahan jisim): Secara umumnya, lebih kecil saiz zarah, lebih besar luas permukaan tertentu, lebih cepat pemindahan jisim, dan lebih kuat kapasiti penjerapan. Apabila digunakan sebagai bahan pengering, satu gram penapis molekul boleh menyerap sehingga 22% daripada beratnya sendiri di dalam air. Oleh itu, dalam aplikasi yang memerlukan pengeringan yang cekap atau penyingkiran kekotoran, penapis molekul dengan saiz zarah yang agak kecil harus dipilih untuk meningkatkan prestasi penjerapannya.
2. Kejatuhan tekanan: Saiz zarah penapis molekul juga akan memberi kesan yang ketara ke atas penurunan tekanan yang berlaku semasa penggunaannya. Secara amnya, saiz zarah yang lebih kecil cenderung menghasilkan penurunan tekanan yang lebih tinggi berbanding saiz zarah yang lebih besar. Ini kerana zarah yang lebih kecil mempunyai luas permukaan per unit isipadu yang lebih tinggi, yang menghasilkan lebih banyak titik sentuhan antara gas atau cecair yang ditapis dan bahan ayak. Akibatnya, terdapat rintangan yang lebih besar kepada aliran gas atau cecair melalui skrin, yang diterjemahkan kepada penurunan tekanan yang lebih tinggi. Sebaliknya, zarah yang lebih besar mempunyai kurang luas permukaan per unit isipadu, yang bermaksud lebih sedikit titik sentuhan dan kurang rintangan kepada aliran gas atau cecair, yang mengakibatkan penurunan tekanan yang lebih rendah.
3. Kekuatan menghancurkan: Saiz zarah penapis molekul mempunyai kesan yang ketara pada kekuatan remuknya, atau jumlah tekanan atau daya yang boleh dikenakan padanya sebelum ia pecah atau hancur. Secara umum, saiz zarah yang lebih besar cenderung mempunyai kekuatan remuk yang lebih tinggi daripada saiz zarah yang lebih kecil. Ini kerana zarah yang lebih besar mempunyai kurang luas permukaan per unit isipadu, yang bermaksud ia kurang terdedah kepada ketidaksempurnaan permukaan atau ketidaksempurnaan yang akan melemahkan bahan. Sebaliknya, zarah yang lebih kecil mempunyai luas permukaan yang lebih tinggi bagi setiap unit isipadu, yang bermaksud ia lebih terdedah kepada kecacatan permukaan, retak dan ketidaksempurnaan lain yang mengurangkan kekuatan remuknya. Di samping itu, zarah yang lebih kecil juga mungkin lebih terdedah kepada pergeseran, proses di mana zarah kecil ditumpahkan dari permukaan zarah yang lebih besar disebabkan oleh tekanan mekanikal atau geseran. Ini melemahkan lagi bahan dan mengurangkan kekuatan remuknya.
4. Prestasi aliran: Saiz zarah penapis molekul juga mempengaruhi prestasi alirannya. Secara umumnya, lebih besar saiz zarah, lebih kecil rintangan aliran dan lebih cepat kelajuan aliran. Ini berfaedah untuk sesetengah aplikasi yang memerlukan pemisahan pantas. Sebagai contoh, dalam proses penulenan gas atau cecair, pemangkinan, penjerapan, dan lain-lain, adalah perlu untuk memilih penapis molekul dengan saiz zarah yang lebih besar untuk mengurangkan rintangan aliran dan meningkatkan halaju aliran.

Sebagai kesimpulan, saiz zarah yang berbeza bagi penapis molekul mempunyai kesan yang ketara ke atas aplikasi. Oleh itu, apabila menggunakan penapis molekul, adalah perlu untuk memilih saiz zarah yang sesuai mengikut keperluan aplikasi yang berbeza untuk mencapai hasil yang terbaik.